Este documento describe los pasos para calcular los rieles de una vía férrea. Explica que los rieles resisten las tensiones del material rodante y guían las ruedas. Luego, detalla los factores a considerar en el cálculo como el peso de los vehículos, la velocidad y la distancia entre durmientes. Finalmente, presenta un ejemplo de cálculo para un riel con una pendiente del 4% considerando las cargas, momentos y esfuerzos.

1. FERROCARRILES
ELEMENTOS DE INGENIERIA
FERROVIARIA
PARTE II – CALCULO DEL RIEL
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2. FERROCARRILES
INTRODUCCION
UNO DE LOS ELEMENTOS DEELEMENTOS DE
SUPERESTRUCTURASUPERESTRUCTURA, BASICO PARA EL
FUNCIONAMIENTO DE LA VIA Y QUE
INTERVIENE EN EL DISEÑO DE OTROS TALES
COMO LAS TROCHAS (ANCHO DE VIA O
DISTANCIA ENTRE CARAS INTERNAS DE LOS
RIELES), SON LOS RIELES, Y AFECTAN
DIRECTAMENTE EL DISEÑO DE BALASTOS Y
ELEMENTOS DE FIJACION Y DE AJUSTE.
ING. WILLIAM J. LOPEZ A.
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3. FERROCARRILES
RIEL - FUNCIONES
 RESISTIR DIRECTAMENTE LAS TENSIONES
QUE RECIBE DEL MATERIAL RODANTE Y
TRANSMITIRLA A SU VEZ AL RESTO DE
COMPONENTES QUE CONFORMAN LA
SUPERESTRUCTURA DE LA VIA.
 SIRVEN COMO GUIA DE LAS RUEDAS EN SU
MOVIMIENTO.
 CONDUCE ELECTRICIDAD PARA LA
SEÑALIZACION Y TRACCION DE LAS LINEAS
ELECTRIFICADAS.ING. WILLIAM J. LOPEZ A.
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4. FERROCARRILES
RIEL - CALCULOS
UNO DE LOS FACTORES MAS IMPORTANTES PARA
EL CACULO DE LOS RIELES ES EL PESOEL PESO DE LOS
VEHICULOS, YA QUE ES EL PUNTO DE CONTACTO
ENTRE LA RUEDA Y EL RIEL SEGÚN LA CANTIDAD
DE EJES. EN TODOS LOS VEHICULOS EL PESO
BRUTO SE REPARTE EN TODOS LOS EJES DE
MANERA UNIFORME Y SE EXPRESA COMO UN PESO
MAXIMO POR EJE, QUE DEBE SER SOPORTADA POR
EL RIEL. EL RIEL ES SUSTITUIDO MAS POR
DESGATE O FATIGA QUE POR PROBLEMAS DE
ORDEN ESTRUCTURAL.
ING. WILLIAM J. LOPEZ A.
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5. FERROCARRILES
RIEL - CALCULOS
PARA INICIAR EL CALCULO DEL RIEL SE DEBE
CONSIDERAR LOS SIGUIENTE PASOS COMO SE
AFIRMO EN LA GUIA DE LA PARTE I:
1)CONSIDERAR QUE EL RIEL SE COMPORTA COMO
UNA VIGA CONTINUA APOYADA SOBRE LOS
DURMIENTES.
2)CONSIDERAR SU COMPORTAMIENTO DINAMICO Y
SU CAPACIDAD SE BASA EN LA VELOCIDAD, LA
DISTANCIA ENTRE LOS DURMIENTES Y EL PESO
BRUTO DEL EJE.
ING. WILLIAM J. LOPEZ A.
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6. FERROCARRILES
RIEL - CALCULOS
3) SE ELIGE UN PERFIL UNAS VEZ
CALCULADO EL PESO.
4) SE CALCULAN LOS ESFUERZOS A LOS
QUE ESTARA SOMETIDO Y SE
PROCEDERA AL CHEQUEO RESPECTIVO
CON LOS ESFUERZOS PERMISIBLES
POR NORMA.
ING. WILLIAM J. LOPEZ A.
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7. FERROCARRILES
CALCULO DE RIELES
ING. WILLIAM J. LOPEZ A.
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Q
At
Figura 1:Figura 1: Esquema de Calculo del Riel (Peralte)
QX
Qy

8. FERROCARRILES
CALCULO DEL RIEL
PARA ENTRAR YA DIRECTAMENTE EN EL CALCULO DEL RIEL
SE CONSIDERA LOS SIGUIENTES ELEMENTOS PARA SU DISEÑO
Y POSTERIOR VERIFICACION COMO LO SON:
 CARGAS EN PROYECCION HORIZONTAL GENERADAS POR EL
PESO PROPIO DEL TREN;
 EN EL CASO DE EXISTIR ALGUN PERALTE, LLAMASE PARA
FACILITAR EL TERMINO CASO DE “VIGA INCLINADA” EN ACERO
ESTRUCTURAL, SU COMPORTAMIENTO SE CONSIDERA UN CASO
DE FLEXION BIAXIAL POR LO QUE OBLIGA A LA
DESCOMPOSICION DE LA CARGA VERTICAL LO QUE VIENE A
REAFIRMAR EL PUNTO ANTERIOR.
 EL ANCHO TRIBUTARIO ENTRE RIELES SEGÚN SEA EL TIPO DE
VIA A CALCULAR, EN CUANTO A LAS CARACTERISTICAS DEL
TREN. ING. WILLIAM J. LOPEZ A.
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9. FERROCARRILES
CALCULO DEL RIEL
 ASUMIR ALGUN TIPO DE LOS PERFILES QUE SE PUEDEN
APRECIAR EN LA LAMINA SIGUIENTE, PARA CONSIDERAR
TANTO SU PESO COMO SUS CARACTERISTICAS;
 ESTABLECER O CONOCER LA PENDIENTE O PERALTE DE
LA VIA Y LA LONGITUD DEL PERFIL. HAY QUE RECORDAR
QUE SE CALCULA COMO UNA VIGA CONTINUA PARA
PODER DETERMINAR LOS MOMENTOS NECESARIOS PARA
PORDER A CIENCIA CIERTA SABER QUE PERFIL
UTILIZAR.
 CALCULAR EL ESFUERZO MAXIMO CAPAZ DE SOPORTAR
EL PERFIL. SI YA HABIAMOS PREESTABLECIDO ALGUNO
SE PROCEDE A REALIZAR EL CHEQUEO RESPECTIVO.
ING. WILLIAM J. LOPEZ A.
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10. FERROCARRILES
RIEL - TIPOS
RIEL TIPO VIGNOLE.
ING. WILLIAM J. LOPEZ A.
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RIEL TIPO
GARGANTA
RIEL BURDACH

11. FERROCARRILES
RIELES – EJEMPLO DE CALCULO
SUPONER RIELES PARA UNA VIALIDAD CON EL 4% DE
PENDIENTE, LA LONGITU DEL RIEL SERA DE 6,00 MTS
(PARA EL CASO DEL EJERCICIO NO IMPLICA QUE SEA ASI
EN EL CAMPO), LA SEPARACION ENTRE EJES SERA DE
1,41. CHEQUEAR EL PERFIL SUGERIDO (VIGNOLE).
SUPONGA UN PESO DEL “CAUCHO” o “RUEDA” DEL TREN
DE 37 Kg/ml.SOL.SOL.
 CALCULAR LAS CARGAS EN PROYECCION HORIZONTAL:CALCULAR LAS CARGAS EN PROYECCION HORIZONTAL:
PROCEDEMOS A REALIZAR LA SUMATORIA DE CARGAS:
 .37 Kg/ml DE LA RUEDA + 23 Kg/ml “ASUMIDO DEL RIEL” NOS
ARROJA UN VALOR DE 60 Kg/ml QUE VAMOS A
DESCOMPONER TANTO EN UN EJE X-X COMO EN UNO Y-Y. Qy
= 60Kg/ml* cos α Y Qx = 60 Kg/ml* sen α DONDE “α” ES EL
ING. WILLIAM J. LOPEZ A.
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12. FERROCARRILES
RIELES – EJEMPLO DE CALCULO
 CALCULAR LOS MOMENTOS:CALCULAR LOS MOMENTOS:
COMO SE DIJO QUE SE CALCULABA COMO UNA
“VIGA CONTINUA” Y NO ESTAMOS DISCRIMINANDO
LA CANTIDAD DE DURMIENTES VAMOS A SUPONER
QUE LA LONGITUD ES DE 6,00 MTS Y PROCEDEMOS
A CALCULAR LOS MOMENTOS GENERADOS EN
AMBOS SENTIDOS:
. Mx = Qy*L2
/8 Y My = Qx*L2
/8 ES DECIR NOS QUEDA QUE Qx
= 2,40 Kg/ml Y Qy= 59,95 Kg/ml LO QUE ARROJA COMO
RESULTADO QUE Mx=59,95*(6)2
/8= 269,78 Kg-m Y My=
2,40*36/8 = 10,80 Kg-mING. WILLIAM J. LOPEZ A.
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13. FERROCARRILES
RIELES – EJEMPLO DE CALCULO
 CALCULAR LOS MODULOS DE SECCION:CALCULAR LOS MODULOS DE SECCION:
COMO YA DISPONEMOS DE ESOS DATOS EN LAS
CARACTERISTICAS PROPIAS DEL PERFIL SOLO
PROCEDEMOS A CALCULAR EL ESFUERZO MAXIMO
PERMISIBLE:
. fmax = Mx/Sx + My/Sy DEBE SER MENOR AL ESFUERZO PERMISIBLE
POR NORMA QUE EN EL CASO DE ACERO ESTRUCTURAL SE
CONSIDERA 0,66Fy.(EL PARTICIPANTE DEBERA DISPONER DE
LA NORMA CORRESPONDIENTE A SU PAIS). SI EL ESFUERZO
ACTUANTE ES MAYOR A PERMISIBLE HABRA QUE REALIZAR
OTRA ITERACION CON OTRO PERFIL Y/O COLOCAR ALGUN
ELEMENTO QUE PERMITA REDUCIR LOS MOMENTOS.
ING. WILLIAM J. LOPEZ A.
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14. FERROCARRILES
BIBLIOGRAFIA
 Togno M. F. (1990) Ferrocarriles. Editorial
Dossat. Paris, Francia
 Reveron Larre, Andrés. (1982). Tratado del
Transporte Ferroviario y su Economía.
Ferrocar.
 http://issuu.com/gonessa/docs/http/1?
mode=a_p
 http://html.rincondelvago.com/rieles.html
 http://es.wikipedia.org/wiki/V%C3%ADa_fING. WILLIAM J. LOPEZ A.
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